带式运输机的传动装置二级圆柱齿轮减速器设计文档格式.docx
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3结构设计……………………………………………………………12
4斜齿轮各参数的确定………………………………………………13
第五章各轴设计方案………………………………………………14
1中间轴的设计及轴承的选取………………………………………14
2中间轴的受力和弯矩图及计算……………………………………16
3高速轴的设计………………………………………………………19
4高速轴的设计………………………………………………………20
5各轴图示与标注……………………………………………………21
计算及说明
结果
第一章设计任务书
1设计任务
1、设计带式输送机的传动系统,采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。
2、原始数据
输送带的有效拉力F=2500N
输送带的工作速度v=
输送带的滚桶直径d=300mm
3、工作条件
两班制工作,空载启动。
载荷平稳,常温下连续(单向)运转,工作环境多尘;
三相交流电源,电压为380/220V。
第二章传动系统方案的总体设计
一、带式输送机传动系统方案如下图所示
1电动机的选择
1.电动机容量选择
根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率
设:
——一对流滚动轴承效率。
=
——为齿式联轴器的效率。
——为8级齿轮传动的效率。
——输送机滚筒效率。
估算传动系统的总效率:
工作机所需的电动机攻率为:
Y系列三相异步电动机技术数据中应满足:
。
因此综合应选电动机额定功率
2、电动机的转速选择
根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速
方案比较
方案号
型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
Ⅰ
Y160M—4
1500
1460
Ⅱ
Y160L—6
1000
970
通过两种方案比较可以看出:
方案Ⅱ选用电动机的总传动比为,适合于二级减速传动,故选方案Ⅱ较为合理。
Y160L——6型三相异步电动机额定功率为,满载转速为970r/min,电动机中心高H=160mm,轴伸出部分用于装联轴器,轴段的直径和长度分别为:
D=42mm、E=110mm
2传动比的分配
带式输送机传动系统的总传动比:
.1
传动系统各传动比为:
3传动系统的运动和动力学参数设计
传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下:
0轴——电动机轴
1轴——减速器中间轴
2轴——减速器中间轴
3轴——减速器低速轴
4轴——工作机
轴号
电动机
减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
4轴
转速
1440
303
功率
转矩
402
394
联接、传动件
联轴器
齿轮
传动比
1
传动效率
(单位:
;
P——kW;
T——Nm)
第三章高速级齿轮设计
一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
1)选用斜齿圆柱齿轮传动
2)运输机为一般工作机,速度不高,故用7级精度(GB10095-88)
3)材料选择。
由文献【一】表10-1得可选小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,二者材料硬差为40HBS。
4)选取小齿轮齿数Z1=17,大齿轮齿数:
Z2=iZ1=×
17=
取Z2=80。
5)选取螺旋角。
初螺旋角为β=140
1按齿面强度设计
即:
1)确定公式内的各计算数值
(1)试选Kt=
(2)由文献【一】图10-30得ZH=
(3)由文献【一】图10-30得:
(4)计算小齿轮传递的转矩
×
P1/n1=×
105×
1440=×
104Nm
各参数如左图所示
T1=×
103Nm
(5)文献【一】表10-7得:
(6)文献【一】表10-6得:
材料弹性影响系数
(7)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;
大齿轮的疲劳强度极限。
(8)设每年工作时间按300天计算
(9)由文献【一】图10-19查得接触疲劳寿命系数
(10)疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数为S=1。
2)计算
(1)小齿轮分度圆直径d1t
(2)计算圆周的速度:
(3)计算齿宽b及模数mnt
H==2.045mmb/h==
(4)计算重合度
(5)计算载荷系数K
根据v=2.7m/s、7级精度,由文献【一】图10-8查得动载系数Kv=;
由查得:
KHβ=;
KFβ=;
KHa=KFa=
(6)按实际的载荷系数校正所算得的
(7)计算模数Mn
2按齿根弯曲强度设计:
1)确定计算参数
(1)计算载荷系数
(2)根据纵向重合度,从图10-28查得
(3)计算当量齿数:
(4)查取齿形系数,由表10-5查得:
(5)查取应力校正系数,由表10-6得:
(6)由图10-20C得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
(7)由图10-18查得弯曲疲劳强寿命系数KFN1=,KFN2=
(8)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=
(9)计算大、小齿轮下面的值,并加以比较。
大齿轮的数值大
2)设计计算
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=2.0mm,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=39.66mm来计算应有的齿数。
于是由
取
则
4)几何尺寸计算
1)计算中心距
将中心距圆整为113mm
2)按圆整后中心距修正螺旋角
mm
3)计算大、小齿轮的分度圆直径
4)计算齿轮宽度
圆整后取
5)结构设计
第四章低速级齿轮设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
2)运输机为一般工作机器,速度高,故用7级精度(GB10095-88)
17=62
取Z2=62。
2)确定公式内的各计算数值
(5)试选Kt=
(6)由文献【一】图10-30得ZH=
(7)由文献【一】图10-30得:
P2/n2=×
大齿轮的接触疲劳强度极限。
(3)计算齿宽b及模数mnt
根据v=1m/s、7级精度,由文献【一】图10-8查得动载系数Kv=;
2按齿根弯曲强度设计:
(2)根据纵向重合度,从图10-28查得螺旋角影响系数
H=2.25mm
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=3mm,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=86.26mm来计算应有的齿数。
取则
4.几何尺寸计算
将中心距圆整为139mm
圆整后取:
3结构设计
1、参考文献【一】第228页图10-39
2、以大齿轮为例在3号图纸上绘图
3、图示可参考附录【一】
4斜齿轮各参数的确定
名称
符号
高速1齿
高速2齿
低速1齿
低速2齿
螺旋角
法面模数
3
端面模数
法面压力角
200
端面压力角
法面齿距
端面齿距
法面齿顶高系数
法面顶隙系数
法面基圆齿距
齿顶高
齿根高